(PhysOrg.com) - Gracias a las propiedades flexibles pero robustas de los nanotubos de carbono, Los investigadores han fabricado previamente transistores que se pueden enrollar, doblada, y estirado. Ahora, un equipo de Japón ha fabricado un transistor totalmente de nanotubos de carbono que se puede arrugar como un trozo de papel sin que se degraden sus propiedades eléctricas. El nuevo transistor es el más flexible informado hasta la fecha y no experimenta una pérdida de rendimiento.

Los investigadores, Shinya Aikawa y coautores de la Universidad de Tokio y la Universidad de Ciencias de Tokio, han publicado su estudio en un número reciente de Letras de física aplicada .

“Lo más importante es que la electrónica ahora podría utilizarse en lugares o situaciones que antes no eran posibles, ”El coautor Shigeo Maruyama, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Tokio, dicho PhysOrg.com . “Dado que nuestro dispositivo es tan flexible y deformable, podría atascarse en cualquier lugar. Esto podría dar lugar a que los dispositivos electrónicos activos se apliquen como una pegatina o una venda adhesiva, así como a los dispositivos electrónicos portátiles ".

A diferencia de otros transistores de efecto de campo (FET), el nuevo FET es único en el sentido de que todos los canales y electrodos están hechos de nanotubos de carbono (CNT), mientras que el sustrato está hecho de poli (alcohol vinílico) (PVA) altamente flexible y transparente. Previamente, la mayoría de flexibles, Los FET transparentes han utilizado oro o óxido de indio y estaño como electrodos. Sin embargo, el oro disminuye la transparencia de los dispositivos, mientras que el óxido de indio y estaño quebradizo limita la flexibilidad. Se han realizado algunos FET recientes que consisten completamente en CNT, pero hasta ahora estos dispositivos se han construido sobre sustratos plásticos gruesos, limitando su flexibilidad.

Después de modelar los componentes usando fotolitografía estándar y laminar el dispositivo con el PVA, el espesor final del nuevo todo-CNT-FET fue de aproximadamente 15 µm. Esta delgadez hizo que el dispositivo fuera muy flexible, con pruebas que muestran que el transistor terminado podría soportar un radio de curvatura de 1 mm casi sin cambios en las propiedades eléctricas. Aunque se han desarrollado otros transistores con radios flexibles de tan solo 0,1 mm, el nuevo transistor es el más flexible y no experimenta degradación del rendimiento.

Después de someter el transistor a 100 ciclos de arrugas, los investigadores observaron una ligera disminución en la corriente máxima de drenaje, lo que puede deberse a algunas conexiones rotas en la red CNT. Sin embargo, la disminución mínima en la corriente máxima de drenaje, que se estabiliza después de unos 30 ciclos, no afecta la transconductancia general, que no se vio afectado por la flexión repetida.

Además de su flexibilidad, el todo-CNT-FET también tiene una transmitancia óptica de más del 80%, que es suficiente para ver claramente a través del dispositivo. Los investigadores atribuyen la alta flexibilidad a la robustez inherente de los nanotubos de carbono, y predecir que podrían aumentar aún más la flexibilidad optimizando las posiciones de los canales. En general, los resultados demuestran que flexible, La electrónica transparente totalmente de carbono se está acercando a la realidad comercial.

"Los temas actuales son controlar las propiedades del dispositivo e integrarlas, ”Dijo Maruyama. "Si estos problemas se pueden resolver, nos gustaría realizar circuitos de trabajo totalmente de carbono flexibles y transparentes ”.

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